方法调用
解析
所有方法调用中的目标方法在Class文件里面都是一个常量池中的符号引用，在类加载的解析阶段，会将其中的一部分符号引用转化为直接引用，这种解析能成立的前提是：方法在程序真正运行之前就有一个可确定的调用版本，并且这个方法的调用版本在运行期是不可改变的。换句话说，调用目标在程序代码写好、编译器进行编译时就必须确定下来。这类方法的调用称为解析（Resolution）。
在Java语言中符合“编译期可知，运行期不可变”这个要求的方法，主要包括静态方法和
私有方法两大类。
与之相对应的是，在Java虚拟机里面提供了5条方法调用字节码指令，分别如下。
1. invokestatic：调用静态方法。
2. invokespecial：调用实例构造器＜init＞方法、私有方法和父类方法。
3. invokevirtual：调用所有的虚方法。
4. invokeinterface：调用接口方法，会在运行时再确定一个实现此接口的对象。
5. invokedynamic：先在运行时动态解析出调用点限定符所引用的方法，然后再执行该方
法，在此之前的4条调用指令，分派逻辑是固化在Java虚拟机内部的，而invokedynamic指令的分派逻辑是由用户所设定的引导方法决定的。
只要能被invokestatic和invokespecial指令调用的方法，都可以在解析阶段中确定唯一的调用版本，符合这个条件的有静态方法、私有方法、实例构造器、父类方法4类，它们在类加载的时候就会把符号引用解析为该方法的直接引用。这些方法可以称为非虚方法，与之相反，其他方法称为虚方法。
Java中的非虚方法除了使用invokestatic、invokespecial调用的方法之外还有一种，就是被final修饰的方法。虽然final方法是使用invokevirtual指令来调用的，但是由于它无法被覆盖，没有其他版本，所以也无须对方法接收者进行多态选择，又或者说多态选择的结果肯定是唯一的。在Java语言规范中明确说明了final方法是一种非虚方法。
分派
静态分派
所有依赖静态类型来定位方法执行版本的分派动作称为静态分派。静态分派的典型应用是方法重载。
静态分派发生在编译阶段，因此确定静态分派的动作实际上不是由虚拟机来执行的。另外，编译器虽然能确定出方法的重载版本，但在很多情况下这个重载版本并不是“唯一的”，往往只能确定一个“更加合适的”版本。
public class StaticDispatch {
static abstract class Human{
}
static class Man extends Human{
}
static class Woman extends Human{
}
public void sayHello(Human guy){
System.out.println("hello,guy!");
}
public void sayHello(Man guy){
System.out.println("hello,gentleman!");
}
public void sayHello(Woman guy){
System.out.println("hello,lady!");
}
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Human woman = new Woman();
StaticDispatch staticDispatch = new StaticDispatch();
staticDispatch.sayHello(man);
staticDispatch.sayHello(woman);
}
} public static void main(java.lang.String[]);
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=4, args_size=1
0: new #7 // class com/fcs/jvms/StaticDispatch$Man
3: dup
4: invokespecial #8 // Method com/fcs/jvms/StaticDispatch$Man."<init>":(
7: astore_1
8: new #9 // class com/fcs/jvms/StaticDispatch$Woman
11: dup
12: invokespecial #10 // Method com/fcs/jvms/StaticDispatch$Woman."<init>")V
15: astore_2
16: new #11 // class com/fcs/jvms/StaticDispatch
19: dup
20: invokespecial #12 // Method "<init>":()V
23: astore_3
24: aload_3
25: aload_1
26: invokevirtual #13 // Method sayHello:(Lcom/fcs/jvms/StaticDispatch$Hum;)V
29: aload_3
30: aload_2
31: invokevirtual #13 // Method sayHello:(Lcom/fcs/jvms/StaticDispatch$Hum;)V
34: return
LineNumberTable:
line 36: 0
line 37: 8
line 38: 16
line 39: 24
line 40: 29
line 41: 34
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 35 0 args [Ljava/lang/String;
8 27 1 man Lcom/fcs/jvms/StaticDispatch$Human;
16 19 2 woman Lcom/fcs/jvms/StaticDispatch$Human;
24 11 3 staticDispatch Lcom/fcs/jvms/StaticDispatch;动态分派
它和多态性的另外一个重要体现——重写/覆盖（Override）有着很密切的关联。
public class DynamicDispatch {
static abstract class Human{
protected abstract void sayHello();
}
static class Man extends Human{
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("man say hello");
}
}
static class Woman extends Human{
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("woman say hello");
}
}
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Human woman = new Woman();
man.sayHello();
woman.sayHello();
man = new Woman();
man.sayHello();
}
}查看字节码，编译阶段看不出任何区别
public static void main(java.lang.String[]);
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=3, args_size=1
0: new #2 // class com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Man
3: dup
4: invokespecial #3 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Man."<init>":()
V
7: astore_1
8: new #4 // class com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Woman
11: dup
12: invokespecial #5 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Woman."<init>":
()V
15: astore_2
16: aload_1
17: invokevirtual #6 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Human.sayHello:
()V
20: aload_2
21: invokevirtual #6 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Human.sayHello:
()V
24: new #4 // class com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Woman
27: dup
28: invokespecial #5 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Woman."<init>":
()V
31: astore_1
32: aload_1
33: invokevirtual #6 // Method com/fcs/jvms/DynamicDispatch$Human.sayHello:
()V
36: return
LineNumberTable:
line 30: 0
line 31: 8
line 32: 16
line 33: 20
line 34: 24
line 35: 32
line 36: 36
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 37 0 args [Ljava/lang/String;
8 29 1 man Lcom/fcs/jvms/DynamicDispatch$Human;
16 21 2 woman Lcom/fcs/jvms/DynamicDispatch$Human;invokevirtual指令的运行时解析过程大致分为以下几个步骤：
-
找到操作数栈顶的第一个元素所指向的对象的实际类型，记作C。
-
如果在类型C中找到与常量中的描述符和简单名称都相符的方法，则进行访问权限校
验，如果通过则返回这个方法的直接引用，查找过程结束；如果不通过，则返回
java.lang.IllegalAccessError异常。 -
否则，按照继承关系从下往上依次对C的各个父类进行第2步的搜索和验证过程。
-
如果始终没有找到合适的方法，则抛出java.lang.AbstractMethodError异常。
由于invokevirtual指令执行的第一步就是在运行期确定接收者的实际类型，所以两次调用中的invokevirtual指令把常量池中的类方法符号引用解析到了不同的直接引用上，这个过程就是Java语言中方法重写的本质。
单分派与多分派
Java语言是一门静态多分派、动态单分派的语言。
虚拟机动态分派的实现
